電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)-定時(shí)器電路設(shè)計(jì)

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1、定時(shí)器電路設(shè)計(jì)、秒脈沖發(fā)生電路設(shè)計(jì)秒信號(hào)發(fā)生器采用555定時(shí)器，555定時(shí)器是一種模擬和數(shù)字功能相結(jié)合的中規(guī)模集成器件。其成本低，性能可靠，只需要外接幾個(gè)電阻、電容，就可以實(shí)現(xiàn)多諧振蕩器。555定時(shí)器包括兩個(gè)電壓比較器，三個(gè)等值串聯(lián)電阻，一個(gè)RS觸發(fā)器，一個(gè)放電管T及功率輸出級(jí)。它提供兩個(gè)基準(zhǔn)電壓VCC/3和2VCC/3。其秒信號(hào)發(fā)生電路如下圖所示：圖1.1１４VCC通過(guò)對(duì)R1、R2向電容充電。電容上得到電壓按指數(shù)規(guī)律上升，當(dāng)電容上的電壓上身到2/3VCC時(shí)，輸電壓VO為零，電容放電。當(dāng)電壓下降到1/3VCC時(shí)，輸出電平為高電平，電容放電結(jié)束。這

2、樣周而復(fù)始便形成了振蕩。我們要的周期是1秒，頻率是1赫茲。周期T可以由下面的公式可知：T＝R1.R2lnC選擇了R75=15K，R76=68K,C16=10uf得1秒的震蕩時(shí)間2、啟動(dòng)/停止電路設(shè)計(jì)啟動(dòng)/停止電路，我們選擇了雙組三控自鎖開(kāi)關(guān)（6管腳）、與非門電路和與門電路。自鎖開(kāi)關(guān)一組的公共端5接經(jīng)過(guò)一個(gè)與門（與門的另一輸入端接來(lái)自報(bào)警系統(tǒng)到的信號(hào)，該不報(bào)警時(shí)為1）再接與非門的一個(gè)輸入端5，同組的另外兩端分別接6接VCC和5接GND，555振蕩器的輸出端接與非門的剩下輸入端4，自鎖開(kāi)關(guān)在沒(méi)按下的時(shí)開(kāi)關(guān)的5腳為0，只要與門的任意一個(gè)端輸入0，與非門

3、的5腳為低門電路關(guān)閉，555的脈沖無(wú)法進(jìn)入到計(jì)數(shù)電路，計(jì)數(shù)停止，反之為開(kāi)啟，此處我們實(shí)現(xiàn)了按鍵啟動(dòng)/停止，或定時(shí)時(shí)間到也可使之停止的功能。電路圖如下：１４圖2.13、計(jì)時(shí)電路設(shè)計(jì)計(jì)時(shí)電路，采用74LS192.該芯片是同步10進(jìn)制可逆計(jì)數(shù)器，具有雙時(shí)鐘輸入，可置數(shù)可清零。本次設(shè)計(jì)中我們將74LS192接成十進(jìn)制和六十進(jìn)制，考慮到我們要倒計(jì)時(shí)。所以我們將所有74LS192的UP端在計(jì)數(shù)時(shí)保持高電平，在秒計(jì)數(shù)的個(gè)位的74LS192：秒信號(hào)輸入接到DOWM，秒計(jì)數(shù)的十位：將輸入端的B,C端接高電平（即輸入端接成0110），秒十位的置數(shù)LD端和借位端BO連

4、在一起構(gòu)成6進(jìn)制，再把秒個(gè)位的BO和秒十位的DOWN連在一起。當(dāng)秒脈沖從秒個(gè)１４位的DOWN端輸入的時(shí)候秒計(jì)數(shù)的192開(kāi)始從9減到0；這時(shí)，它的借位端BO會(huì)發(fā)出一個(gè)低電平到秒十位的輸入端DOWN，秒十位的計(jì)數(shù)從6變到5，一直到變?yōu)?；當(dāng)高低位全為零的時(shí)候，秒十位的BO發(fā)出一個(gè)低電平信號(hào)，DOWN為零時(shí)，置數(shù)端LD等于零，秒十位完成并行置數(shù)，下一個(gè)DOWN脈沖來(lái)到時(shí)，計(jì)數(shù)器進(jìn)入下一個(gè)循環(huán)減計(jì)數(shù)工作中。對(duì)于分計(jì)數(shù)來(lái)說(shuō)，道理也是一樣的；只是要求，將分十位的輸入端接成0101即（C和A接1，B，D接0），其他電路同上，因?yàn)樵诜钟?jì)數(shù)的兩塊74LS192上都

5、是00時(shí)，在下一個(gè)脈沖到來(lái)是，分個(gè)位先產(chǎn)生借位，然后秒個(gè)位變成9，與此同時(shí)分十位收到來(lái)自秒個(gè)位的脈沖而使BCD變?yōu)?，變成59符合要求，如果接成6就變成69，因此在將分十位的輸入端接成0101（5）。對(duì)與小時(shí)的話我們直接成兩個(gè)10進(jìn)制。電路圖如下：4、顯示電路設(shè)計(jì)顯示電路采用了4片一位的共陰極七段數(shù)碼管（如圖3.3.2所示），來(lái)分別顯示分鐘計(jì)時(shí)的十位和個(gè)位，小時(shí)的十位和個(gè)位完成預(yù)置和顯示功能。數(shù)碼管的驅(qū)動(dòng)電路采用的共陰極的七段譯碼器74LS48，它內(nèi)部有上拉電阻，可以直接與共陰極的數(shù)碼管相連接。由于數(shù)碼管只用顯示0—9的數(shù)字，則LT、LBI、BI

6、/RBO三個(gè)腳都接高電平，ABCD四個(gè)輸入端連接74LS192的輸出，就能顯示出預(yù)置的時(shí)間和定時(shí)的剩余時(shí)間。其連接電路圖如圖2.3.1所示：１４此外根據(jù)要求秒要用一個(gè)發(fā)光二極管顯示。我們從VCC接一個(gè)10K電阻再接發(fā)光二級(jí)管，再接到秒個(gè)位的74LS192的脈沖輸入端DOWM，在DOWM為低時(shí)發(fā)光二級(jí)管就亮，從而使發(fā)光二極管隨輸入脈沖一閃一亮，顯示秒的變化。如圖4.2圖4.1圖4.24、預(yù)置時(shí)間電路設(shè)計(jì)預(yù)設(shè)時(shí)間電路我們采用三控（6路）不自鎖開(kāi)關(guān)，經(jīng)過(guò)試驗(yàn)電容按鍵消抖比不上SR觸發(fā)器消抖，因此采用SR觸發(fā)器按鍵消抖，提高精度。SR的S端接不自鎖開(kāi)關(guān)6

7、端同時(shí)再接一個(gè)10K電阻到VCC，SR的R端接不自鎖開(kāi)關(guān)的同組非公共端4也是接10K電阻到VCC，SR的輸出端，再經(jīng)過(guò)一個(gè)與非門接到接74LS192的UP端，其他的也如此。在沒(méi)有按下時(shí),SR位10出0，按下時(shí)01出1，再經(jīng)與非門所以會(huì)再UP端出現(xiàn)1——0。1——0，下降沿的變化，來(lái)預(yù)置時(shí)間。下圖5.1１４考慮到計(jì)數(shù)器在正常工作時(shí)，禁止調(diào)時(shí)間并且保持74LS192的UP端保持為高電平，我們加入了按鍵自鎖電路，即在SR輸出端接到一個(gè)門電路的一個(gè)輸入端，在暫停/啟動(dòng)開(kāi)關(guān)的另一組三控開(kāi)關(guān)的公共端2接到與門的另一個(gè)輸入端上，如圖1.1，暫停/啟動(dòng)開(kāi)關(guān)的1接

8、GND，2接VCC，即可，如圖1.1在啟動(dòng)模式時(shí)與SR想連的門電路關(guān)閉，禁止調(diào)時(shí)間。此外，在分的十位上，為了避免在預(yù)置時(shí)間時(shí)出現(xiàn)大于6以